囊式扩体锚杆施工技术与工程应用

囊式扩体锚杆施工技术与工程应用

摘要：随着社会经济的快速发展，越来越多复杂而且难度更高的岩土工程出现

在工程建设中，在施工建设过程中普通土层锚杆已经不能满足工程施工要求，在

这样的背景下扩体锚杆应运而生，该种锚杆可以适用于各种复杂工程。本文将要

介绍扩体锚杆的基本情况，并对其优点和缺点进行分析并与传统的对比，并介绍

其中的囊式扩体锚杆施工技术和工程应用条件。

关键词：囊式扩体锚杆；扩体锚杆；施工技术；锚杆；应用

Abstract：with the rapid development of social economy，more and more complex and more difficult geotechnical projects appear in engineering construction.Under such a background，the expanded bolt emerges as the times require，and this kind of anchor can be used in various complex projects.This paper

will introduce the basic situation of the expanded bolt，analyze its advantages and disadvantages and compare it with the traditional one，and introduce the construction technology and engineering application conditions of the expanded bolt.

随着我国城市化的进程逐渐增加，城市内部土地资源越来越少，随着科学技

术的不断发展，人们开启了智慧的探索之路，城市建设由地上逐渐转下地下，在

现在的大城市中，地下仓库、地下车库、地下商场屡见不鲜。这些工程所带来的

特大支护工程给施工技术和工程施工带来了巨大的挑战，当然也对锚固技术提出

高的技术要求，这既是挑战又是发展机遇。传统的锚杆技术以及无法满足当代新

型工程的施工要求，囊式扩体锚杆新技术正是在这种时代的需求诞生的一种新型

技术，他可以提高承载能力，而且在安全和使用寿命方向更加优秀。

1工程项目施工中技术缺陷。

1.1扩体锚固段注浆体抗压强度不足

国内行业标准技术规程中要求扩体锚杆的锚固段注浆体抗压强度需要大于二

十兆帕。在具体的施工过程中，首先要借助设备钻进成孔，然后再更换旋喷器采

用高压将水浆喷射入孔，然后安放锚杆杆体，之后再采用浓度稍高的水泥浓浆进

行置换注浆。在整个过程中要求用高浓度的纯水泥浆进行水泥土浆置换的时候，

注浆力度必须能够达到二十兆帕以上才能满足行业规范。但是，在实际的工程实

践施工过程中，采用压力注浆的方法想要把所有的泥浆全部置换还是很难实现的，实际的压力可能达不到要求，及时压力达到了也不可能达到理想的置换状态。

1.2施工质量的可控性差

旋喷扩体锚杆在使用过程中旋喷施工易受人为因素影响，操作人员的施工经

验与工作态度以及高压泵系统的综合性能与状态都会影响扩体锚杆的成锚质量。

在具体施工过程中，任何高型号的压泵压力都不是稳定值，旋喷进尺的速度也很

难掌控，钻孔的位置及深度也不准确，注入水泥浆液配比不是特别标注等等，这

些因素都会对成锚的质量有影响，这些都可能是施工事故的原因。

2.囊式扩体锚杆结构和特点

2.1囊式扩体锚杆结构

囊式扩体锚杆就是在锚杆底部进行结构改造，具体的做法是设置一个可以承

压的囊袋，囊袋的具体规格尺寸，或者承压能力，都会不同的规格而不同。然后

将其安装在之前完成扩孔的锚孔中，当进行注入压力浆时，首先要打开囊袋，当

然一部门也会进入其中水泥浆，等到水泥凝结后，在锚杆底部就会存在一个囊袋

包裹的水泥状结构，这个结构会在锚杆受力中时候提高它的承载能力，极大程度

的提高锚杆的抗拔伸能力。常见的囊式扩体锚杆产品见下图1。

图1 囊式扩体锚杆产品图

2.2囊式扩体锚杆的特点

囊式扩体锚杆是一种抗浮结构，囊式扩体锚杆的扩体部位埋置在密实土层或

岩层，其中通过压力注浆使得其向外均匀挤压岩土或者土体，由于周围土体受到

挤压，就使得土的内摩擦角度和压缩量都会明显增大，锚杆和土体或者岩石的接

触触面积就会增加不少，增大了锚杆和土体的之间的结合程度。它和传统锚杆相比，囊式扩体锚杆主要具有以下特点。

（1）承载力明显提高：传统的锚杆主要依靠锚的一端与岩石土体的粘结力，锚固力大小经常取决于锚固段的长度以及土质粘性程度或者岩石的强度等；囊式

扩体锚杆与传统的锚杆有所不同，它主要是靠改变力的传递方式。

（2）耐久性更好：囊式扩体锚杆扩体承压部位位于囊内，而囊内层有专门

的PE防腐层，那这样就可以有效抵抗来组外界的各种不良因素腐蚀，大大的确

保囊式扩体锚杆的使用寿命和耐久性。

（3）安全性更高：囊式扩体锚杆是一种比较常用的锚杆技术的升级改造成品，他不但拥有传统锚杆锚固技术，还在原来的基础上进行改进增加了囊式结构，这就使得在扩体注浆后，在锚杆底部形成的结构会比之前更稳固，而且从物理学

角度上改变锚杆受力，所以它科学的提高了锚杆技术安全性。

（4）经济性更好：传统锚杆的锚固力主要一口有效锚固段的长度影响，所

以通常靠正常该段长度来提高锚固力，但这样就会增加工作量，成本也会增加，

工程造价也会增加。囊式扩体锚杆锚固力的大小也是与端部面积有最大关系，通

过囊结构可以适当的降低资本投入，还可以减少总体数量，那么工程造价也就会

随之减少。

3工程施工工艺和技术分析

3.1囊式扩体锚杆施工工艺

囊式扩体锚杆施工主要工序有：锚杆制作、钻孔、扩大锚孔、放置下锚、灌

注水泥浆液、维护养护、张拉锁定。

3.2岩石地层施工囊式扩体锚杆的难点和重点环节

（1）岩石扩孔：岩石扩孔是岩石地层施工囊式扩体锚杆的技术难点之一。

在现在施工过程中，扩孔的方法不是固定的，其中常见的有机械扩孔和高压喷射

扩孔，不同的地质会采用不同的方式进行扩孔。

（2）清渣验孔

在锚杆安置过程之前进行检查，孔的质量是保证锚杆施工好坏的重要指标之一。机械扩孔制造孔之后内部会有残留物，如果不清除干净，就会影响囊体的安装。在实际的工程中常常使用高压水清除这些打孔的残留物，也有其他方式，但

是这种最常见。

（3）注浆

注浆工序关乎是锚杆成型重要工序。注浆过程主要分为两步，首先是安置锚杆，然后向囊袋中注入事先制备好的水泥浆，但是注浆量的要注意把握，然后打

开囊袋，向锚孔中注浆，最终使得注浆充填锚孔中的空隙，并使其凝固后使锚杆

定位。最后把孔口封闭。

（4）张拉锁定

锚杆张拉锁定也是有条件限制的，该工序应在锚杆注浆体实时强度不小于三